Acelerando algoritmos de baixo nível em visão robótica com hardware reconfigurável

A challenge that remains in the robotics field is how to make a robot to react in real time to visual stimulus. Traditional computer vision algorithms used to overcome this problem are still very expensive taking too long when using common computer processors. Very simple algorithms like image filtering or even mathematical morphology operations may take too long. Researchers have implemented image processing algorithms in high parallelism hardware devices in order to cut down the time spent in the algorithms processing, with good results. By using hardware implemented image processing techniques and a platform oriented system that uses the Nios II Processor we propose an approach that uses the hardware processing and event based programming to simplify the vision based systems while at the same time accelerating some parts of the used algorithms

Identificação de modelos polinomiais narx utilizando algoritmos combinados de detecção de estrutura e estimação de parâmetros com aplicações práticas

A modelagem de processos industriais tem auxiliado na produção e minimização de custos, permitindo a previsão dos comportamentos futuros do sistema, supervisão de processos e projeto de controladores. Ao observar os benefícios proporcionados pela modelagem, objetiva-se primeiramente, nesta dissertação, apresentar uma metodologia de identificação de modelos não-lineares com estrutura NARX, a partir da implementação de algoritmos combinados de detecção de estrutura e estimação de parâmetros. Inicialmente, será ressaltada a importância da identificação de sistemas na otimização de processos industriais, especificamente a escolha do modelo para representar adequadamente as dinâmicas do sistema. Em seguida, será apresentada uma breve revisão das etapas que compõem a identificação de sistemas. Na sequência, serão apresentados os métodos fundamentais para detecção de estrutura (Modificado Gram- Schmidt) e estimação de parâmetros (Método dos Mínimos Quadrados e Método dos Mínimos Quadrados Estendido) de modelos. No trabalho será também realizada, através dos algoritmos implementados, a identificação de dois processos industriais distintos representados por uma planta de nível didática, que possibilita o controle de nível e vazão, e uma planta de processamento primário de petróleo simulada, que tem como objetivo representar um tratamento primário do petróleo que ocorre em plataformas petrolíferas. A dissertação é finalizada com uma avaliação dos desempenhos dos modelos obtidos, quando comparados com o sistema. A partir desta avaliação, será possível observar se os modelos identificados são capazes de representar as características estáticas e dinâmicas dos sistemas apresentados nesta dissertação

Influência da palha e da simulação de chuva sobre a eficácia da mistura formulada clomazone + hexazinone no controle de plantas daninhas em área de cana-crua

O experimento teve o objetivo de avaliar os efeitos da cobertura de palha e da simulação de chuva sobre a eficácia da mistura formulada clomazone + hexazinone no controle de plantas daninhas em área de cana-crua. Foi avaliado o controle de Brachiaria decumbens, Ipomoea grandifolia, Ipomoea hederifolia e Euphorbia heterophylla. A dose do herbicida utilizada foi de 2,2 kg ha-1 de produto comercial, correspondendo a 880 e 220 g ha-1 dos ingredientes ativos clomazone e hexazinone, respectivamente. Os tratamentos utilizados foram: T1) semeadura + palha 5 t ha-1 + aplicação + chuva de 30 mm (1DAA); T2) semeadura + chuva de 30 mm + palha 5 t ha-1 + aplicação; T3) semeadura + aplicação + palha 5 t ha-1 ; T4) semeadura + palha 5 t ha-1 + chuva de 30 mm + aplicação (12h após); T5) semeadura + palha 5 t ha-1 + aplicação + chuva de 2,5 mm (logo após); T6) semeadura + aplicação + chuva de 30 mm; T7) testemunha sem palha; e T8) testemunha com 5 t ha-1 de palha, totalizando oito tratamentos com quatro repetições, dispostos no delineamento experimental de blocos casualizados. Foram feitas avaliações visuais de controle aos 6, 13, 21, 27 e 35 dias após a aplicação (DAA). Para controle de B. decumbens, os melhores tratamentos foram aqueles nos quais o herbicida foi aplicado diretamente no solo, recebendo ou não uma camada de palha sobre o solo após a aplicação do herbicida, e quando foi aplicado sobre a camada de palha, recebendo uma chuva após a aplicação. Para a espécie E. heterophylla, os resultados foram bastante satisfatórios, proporcionando médias acima de 98% de controle, quando ocorreram precipitações posteriores à aplicação do herbicida. de modo geral, os tratamentos com a aplicação do herbicida, na ausência ou presença de palha, e posterior chuva apresentaram controle total da espécie I. hederifolia aos 35 DAA. Todos os tratamentos mostraram excelente controle para a espécie I. grandifolia.

Eficácia do herbicida oxyfluorfen com a cobertura de palha no controle de plantas daninhas

A palha pode alterar a dinâmica do herbicida oxyfluorfen no sistema de cana-crua; assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a eficácia do oxyfluorfen em condições de casa de vegetação, com a cobertura de palha, no controle das plantas daninhas que ocorrem em cana-crua. Foram avaliadas as espécies de Brachiaria decumbens, Ipomoea grandifolia, Ipomoea quamoclit e Merremia cissoides. A dose utilizada do oxyfluorfen foi de 3 L ha-1 (720 g i.a. ha-1). Os tratamentos constaram de diferentes posicionamentos do herbicida e condições antes e após a aplicação. A porcentagem de controle das plantas daninhas foi avaliada aos 12, 20, 26, 33 e 38 DAA. Os maiores índices de controle aos 38 DAA, independentemente da planta daninha estudada, foram alcançados quando se aplicou oxyfluorfen em tratamentos com a presença de palha em cobertura, com ou sem umidade. No entanto, os resultados obtidos nos demais tratamentos mostraram-se eficientes no controle das diferentes espécies de plantas daninhas estudadas.

Eficácia do herbicida amicarbazone aplicado sobre a palha ou no solo no controle de plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar

A eficácia dos herbicidas no sistema de cana-crua é diretamente influenciada pela quantidade e distribuição de palha na área, bem como pela ocorrência da primeira chuva superior a 20 mm posterior à aplicação, uma vez que a palha é capaz de interceptar o herbicida antes que este atinja o solo. Nesse contexto, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar a eficácia e o comportamento do herbicida amicarbazone no controle de plantas daninhas no sistema de cana-crua. Para isso, foi realizado um experimento em condições controladas, considerando diferentes doses de amicarbazone (D1 = 1,05 kg ha-1, D2 = 0,875 kg ha-1, D3 = 0,700 kg ha-1 e D4 = 0,525 kg ha-1) e situações de aplicação desse herbicida, a saber: sobre 5 t de palha ha-1, sobre o solo e coberto com 5 t de palha ha-1, além de pulverização sobre o solo sem cobertura de palha, resultando assim em 12 tratamentos. Aos 7, 14, 21 e 28 dias após a aplicação (DAA), foi avaliada a porcentagem de controle das seguintes espécies de plantas daninhas: Ipomoea grandifolia, Brachiaria decumbens, Merremia cissoides e Euphorbia heterophylla. Pelos resultados obtidos, pode-se constatar que, independentemente da espécie de planta daninha avaliada, os maiores índices de controle foram observados quando o amicarbazone foi aplicado sobre a palha, simulando-se em seguida precipitação correspondente a 30 mm de chuva, e nos tratamentos em que o herbicida foi aplicado diretamente no solo sem palha. Dessa forma, para as espécies I. grandifolia, M. cissoides e E. heterophylla, todos os tratamentos apresentaram excelente controle (nota 6 - 100%) a partir dos 14 DAA; para B. decumbens, o controle total ocorreu aos 28 DAA. Portanto, pode-se concluir que o amicarbazone é uma excelente alternativa para o manejo dessas espécies de plantas daninhas em cana-crua.

Efeito da cobertura morta de milheto (Pennisetum americanum) sobre a eficácia do herbicida metribuzin no controle de Ipomoea grandifolia e Sida rhombifolia

Com o objetivo de avaliar a eficácia do metribuzin (480 g i.a. ha-1) associado à palha de milheto no controle de Ipomoea grandifolia e Sida rhombifolia, foram realizados dois experimentos em casa de vegetação. No primeiro, os tratamentos constituíram-se de diferentes posicionamentos do herbicida, aplicado sobre e sob a palha em diferentes condições de umidade. No segundo, foram estudados diferentes períodos de permanência (0, 7, 14 e 21 dias) do herbicida sobre a palha de milheto antes da ocorrência da primeira chuva. Após o preenchimento dos vasos com solo, as plantas daninhas (I. grandifolia e S. rhombifolia) foram semeadas superficialmente e, em seguida, cobertas com palha de milheto (8 t ha-1). O delineamento experimental utilizado em ambos os experimentos foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Foram realizadas avaliações visuais de controle (0 a 100%), contagem das plantas daninhas aos 7, 14, 21, 28 e 35 dias após a aplicação (DAA) e biomassa seca ao final. Verificou-se controle excelente das duas espécies nos diferentes posicionamentos do herbicida, exceto para I. grandifolia na condição de aplicação em palha úmida, seguido de período seco. Observou-se, ainda, que o herbicida promoveu controle eficaz em pós-emergência e em pré-emergência, mesmo sem ocorrência de chuva após a aplicação. No segundo experimento, constatou-se controle excelente (>96%) de I. grandifolia nos os períodos sem chuva de até 7 DAA; nos demais períodos, tal controle foi insatisfatório. Para S. rhombifolia, observou-se controle excelente para os períodos até 14 dias sem ocorrência de chuvas. Para o período de 28 dias, não se obteve controle satisfatório.

Efeitos de Diferentes condições de umidade do solo e profundidades de germinação de Brachiaria plantaginea e Digitaria spp. sobre a eficácia do herbicida tebuthiuron

Com o objetivo de avaliar a eficácia do herbicida tebuthiuron no controle de Brachiaria plantaginea e Digitaria spp. em função da profundidade de germinação, condição de umidade do solo e período de seca, realizou-se um experimento em casa de vegetação. Os tratamentos foram constituídos de cinco profundidades de germinação das plantas daninhas (1, 2, 3, 4 e 5 cm) e aplicação do produto sob quatro condições de umidade do solo, sendo o tratamento 1: 15 mm de chuva, seguido de aplicação; tratamento 2: 15 mm de chuva, seguido de aplicação e 15 mm de chuva sete dias após a aplicação (DAA); tratamento 3: 15 mm de chuva, seguido de aplicação e 15 mm de chuva aos 14 DAA; tratamento 4: aplicação do produto em solo seco e 15 mm de chuva aos 14 DAA; e uma testemunha sem aplicação do herbicida, dispostos em um esquema fatorial 5 x 5, com quatro repetições. As sementes das plantas daninhas foram semeadas em vasos nas diferentes profundidades de germinação. Foram realizadas avaliações visuais de controle aos 14, 28 e 42 dias após a aplicação (DAA); ao final do estudo, foi avaliada a biomassa seca da parte aérea das plantas. O herbicida promoveu controle efetivo das plantas de B. plantaginea em todas as profundidades testadas e condições de aplicação, permitindo falha significativa no controle para as plantas que germinaram a 5 cm de profundidade quando o produto foi aplicado em solo úmido e sem ocorrência de chuvas. Para Digitaria sp., verificaram-se excelentes níveis de controle das plantas inicialmente e falhas no controle para aplicação em solo úmido, seguido da ocorrência de chuvas aos 14 DAA nas profundidades de 2 e 3 cm, o que demonstra uma possível lixiviação desse herbicida para camadas abaixo de 3 cm no solo.

Eficácia do glyphosate e 2,4-d no controle de espécies de trapoerabas (commelina spp.)

The aim of this study was to evaluate the efficacy of glyphosate and 2,4-D for the Commelina benghalensis, Commelina diffusa and Commelina erecta. Three experiments were conducted in a greenhouse in a completely randomized in factorial scheme 3x7+1 (three herbicides x seven periods - hour after application) for two methods for measuring absorption of herbicides (simulated rain and cut the leaves applied), and a control without application, with four replications. The herbicides used were: glyphosate (1,080 g ha(-1)), 2,4-D amine (720 g ha(-1)) and, mixture glyphosate + 2,4-D (720 + 720 g ha(-1)). It was evaluated seven time intervals for washing (simulating rainfall after application) and cut (simulation abortion as a strategy of defense) the leaves applied: 0, 2, 4, 6, 8, 12 and 24 hours after herbicide application (HHA). The minimum period for absorption of glyphosate alone and in mixture with 2,4 -D presented a satisfactory control (> 90.0%) was around 12 HHA to C. benghalensis, C. diffusa and C. erecta, independently of washing or cut the leaves applied. This observed behavior can influence the time required without rain after herbicide application, besides that, the plants aborted part of the stem with injuries to avoid the herbicide translocation, especially when was used the 2,4-D alone. Concluded that glyphosate alone and in mixture with 2,4-D were efficient and that the differences in the control of species may be due to variation of time to absorb the herbicide.

Eficácia do herbicida diclosulam em associação com a palha de sorgo no controle de Ipomoea grandifolia e Sida rhombifolia

Com o objetivo de avaliar a eficácia do diclosulam (doses de 21,8 e 25,2 g i.a. ha-1) associado à palha de sorgo (Sorghum bicolor) cultivar AG 1018 no controle de Ipomoea grandifolia e Sida rhombifolia, realizou-se um experimento em casa de vegetação, onde os tratamentos foram constituídos de diferentes posicionamentos do herbicida, aplicado sobre e sob a palha em diferentes condições de umidade. Após o preenchimento dos vasos com solo, as plantas daninhas (I. grandifolia e S. rhombifolia) foram semeadas superficialmente; em seguida, nos tratamentos com palha de sorgo, os vasos foram cobertos com 6 t ha-1. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Foram realizadas avaliações visuais de controle (0 a 100%) aos 7, 14, 21, 28 e 35 dias após a aplicação (DAA) e contagem de plantas e biomassa seca, ao final do estudo. Observaram-se elevados níveis de controle do herbicida diclosulam já para a menor dose utilizada (21,8 g i.a. ha-1) quando este foi aplicado diretamente sobre o solo, na ausência e presença de palha, ou sobre a palha e seguido da ocorrência de chuvas de 30 mm. A maior dose (25,2 g i.a. ha-1) promoveu elevados níveis de eficácia de controle das plantas daninhas nos diferentes posicionamentos do produto, exceto para a aplicação em palha seca e úmida sem ocorrência de chuvas.

Eficácia da utilização de grânulos de argila como veículo para a aplicação aérea de sulfentrazone e isoxaflutole em área de implantação de eucalipto

Realizou-se um experimento em uma área de implantação da cultura do eucalipto no município de São Miguel Arcanjo-SP, com o objetivo de avaliar a eficácia da aplicação aérea de grânulos de argila como veículo dos herbicidas sulfentrazone e isoxaflutole, no controle de plantas daninhas. Foi realizada aplicação aérea dos herbicidas sulfentrazone, nas doses de 500 e 750 g i.a. ha-1, e isoxaflutole, nas doses de 150 e 225 g i.a. ha-1, utilizando-se como veículo grânulos de argila com densidade de 1,05 g cm ³, alta capacidade de absorção (24 mL 100 g-1), alta resistência ao desgaste e tamanho das partículas entre 500 mícrons e 1 mm. Também foram feitas aplicações via líquida dos mesmos herbicidas e doses com um pulverizador convencional, acoplado a um trator. Além desses tratamentos, foi mantida uma parcela testemunha, sem aplicação dos herbicidas. Nas parcelas experimentais foram semeadas as espécies de plantas daninhas Brachiaria decumbens, Ipomoea grandifolia, Merremia cissoides e Panicum maximum, sendo realizadas avaliações visuais de controle aos 75 e 110 dias após a aplicação. em geral, foram observados, nas plantas daninhas avaliadas, resultados de controle semelhantes ou superiores para a aplicação aérea (via grânulos) até 75 DAA e superiores para essa modalidade de aplicação aos 110 DAA, indicando uma extensão no período do efeito do residual dos herbicidas estudados.

Efeitos de períodos de permanência de clomazone + hexazinona no solo e na palha de cana-de-açúcar antes da ocorrência de chuvas na eficácia de controle de plantas daninhas

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a eficácia da mistura formulada de clomazone e hexazinona aplicada sobre o solo e em associação com a palha de cana-de-açúcar, após diferentes períodos de permanência sem a ocorrência de chuvas. O experimento foi conduzido em vasos em casa de vegetação, no município de Botucatu-SP. Os vasos foram preenchidos com solo, e as sementes de plantas daninhas (Brachiaria decumbens, Ipomoea grandifolia, Ipomoea hederifolia e Euphorbia heterophylla) foram semeadas superficialmente e, em seguida, cobertas ou não com palha de cana-de-açúcar, dependendo do tratamento utilizado. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em um esquema fatorial 3 x 6, sendo os fatores seis períodos sem ocorrência de chuvas (0, 3, 7, 15, 30 e 60 dias) e três posicionamentos do produto (sobre o solo sem palha, sobre e sob a palha de cana). Foram realizadas avaliações de controle aos 10, 21, 35 e 42 dias após a ocorrência da chuva. A mistura de clomazone + hexazinona promoveu excelentes resultados de controle para todas as espécies estudadas quando aplicada sobre, sob ou na ausência de palha de cana-de-açúcar. No entanto, observou-se tendência de redução nos níveis de controle para períodos superiores a 60 dias sem ocorrência de chuva.

Influência da chuva na eficácia do herbicida 2,4-D no controle de Myriophyllum aquaticum

O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência de controle de duas doses do herbicida 2,4-D pulverizado em plantas de M. aquaticum e submetido à simulação de chuva em diferentes períodos de tempo após sua aplicação. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições, disposto em um esquema fatorial 2 x 8 (duas doses de herbicida e oito intervalos de chuva). Utilizou-se o herbicida 2,4-D, na formulação comercial DMA 806, em duas doses: 670 e 1.340 g e.a. ha-1. A simulação de uma chuva de 15 mm, com duração de cinco minutos, foi realizada em oito intervalos de tempo após a pulverização do herbicida (0,25h, 0,5h, 1h, 2h, 4h, 8h, 12h e sem chuva). Foram realizadas avaliações visuais de controle aos 7, 14, 21 e 28 dias após a aplicação dos tratamentos. As duas doses avaliadas do herbicida 2,4-D foram eficientes no controle das plantas de M. aquaticum, mesmo com ocorrência de chuva 15 minutos após sua aplicação.

Comparação e mobilidade, equilíbrio corporal e desempenho muscular segundo a auto-eficácia para quedas em idosas

The aging process modifies various systems in the body, leading to changes in mobility, balance and muscle strength. This can cause a drop in the elderly, or not changing the perceived self-efficacy in preventing falls. Objective: To compare the mobility, body balance and muscle performance according to self-efficacy for falls in community-dwelling elderly. Methods: A cross-sectional comparative study with 63 older (65-80 years) community. Were evaluated for identification data and sociodemographic, cognitive screening using the Mini Mental State Examination (MMSE), effective for the fall of Falls Efficacy Scale International Brazil (FES-I-BRAZIL), Mobility through the Timed Up and Go Test , the balance Berg Balance Scale (BBS) and the Modified Clinical Test tests of Sensory Interaction on Balance (mCTSIB), tandem walk (TW) and Sit to Stand (STS) of the Balance Master® System. Finally, muscle performance by using isokinetic dynamometry. Statistical analysis was performed Student t test for comparison between groups, with p value ≤ 0.05. Results: Comparing the elderly with low-efficacy for falls with high-efficacy for falls, we found significant differences only for the variable Timed Up and Go Test (p = 0.04). With regard to data on balance tests were significant differences in the speed of oscillation firm surface eyes open modified Clinical Test of Sensory Interaction on Test of Balance (p = 0.01). Variables to isokinetic dynamometry were no significant differences in movement knee extension, as regards the variables peak torque (p = 0.04) and power (p = 0.03). Conclusion: The results suggest that, compared to older community with low-and high-efficacy for falls, we observed differences in variables related to mobility, balance and muscle function

Análise e comparação entre algoritmos de percolação

In this work, we study and compare two percolation algorithms, one of then elaborated by Elias, and the other one by Newman and Ziff, using theorical tools of algorithms complexity and another algorithm that makes an experimental comparation. This work is divided in three chapters. The first one approaches some necessary definitions and theorems to a more formal mathematical study of percolation. The second presents technics that were used for the estimative calculation of the algorithms complexity, are they: worse case, better case e average case. We use the technique of the worse case to estimate the complexity of both algorithms and thus we can compare them. The last chapter shows several characteristics of each one of the algorithms and through the theoretical estimate of the complexity and the comparison between the execution time of the most important part of each one, we can compare these important algorithms that simulate the percolation.

Algoritmos genéticos canônico e elitista: uma abordagem comparativa

Universidade Federal do Rio Grande do Norte